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煤燃燒後產生的氣體過濾

發布時間:2025-08-08 07:08:21

A. 氧彈儀測定原理

煤在氧彈內燃燒,其燃燒過程涉及到有機硫和硫化物硫的氧化生成SOx,而硫酸鹽硫部分分解。在氧彈筒底部,我們預先裝入了H2O2溶液,其作用是用於吸收生成的SOx氣體。待煤完全燃燒後,通過搖動氧彈筒,收集溶液和燃燒殘留物,隨後進行過濾操作。接下來,向過濾後的溶液中加入定量的氯化鋇溶液,這一操作會導致生成硫酸鋇沉澱。在這一系列反應後,我們可以通過配位滴定法對剩餘的鋇離子進行測定。經過詳細的計算步驟,最終可以得到煤中硫的含量。



這一氧彈法測定硫含量的過程,主要利用了化學反應的原理。首先,煤在氧彈內燃燒,產生SOx氣體,這是由於煤中有機硫和硫化物硫的氧化作用。接著,通過加入H2O2溶液,吸收了這些SOx氣體,保證了後續步驟的准確性和純凈性。燃燒過程的完全性通過搖動氧彈筒進行驗證,確保了所有可反應物質的充分參與。過濾操作除去未反應的物質,為後續反應提供純凈的溶液環境。加入氯化鋇溶液後,生成的硫酸鋇沉澱為後續的定量分析提供了物質基礎。最後,通過配位滴定法測定剩餘的鋇離子,間接反應出硫酸鋇的量,進而推算出煤中硫的含量。



這一過程不僅展示了化學反應的多樣性與復雜性,也體現了化學分析方法在測定物質含量上的高效性和准確性。通過氧彈法測定硫含量,我們不僅能夠精準地評估煤中硫元素的含量,還為後續的能源利用和環境保護提供了科學依據。這一方法的原理和步驟,既體現了化學學科的魅力,也為實際應用提供了可靠的手段。


(1)煤燃燒後產生的氣體過濾擴展閱讀

氧彈儀主要用來測定發熱量,是廣大水泥企業中應用普及的一種儀器。

B. 為何河北省霧霾嚴重

一句話問出的問題,不是一兩句話能回答清楚的:
燃煤、生物質燃料燃燒時,產生顆粒物,簡稱霧霾顆粒,其中pm10,pm2.5為可吸入顆粒,後者直接入肺泡。

霾指的是顆粒物,固體;霧指的是液滴,液體,兩種在大氣中都能起到阻擋光線作用,造成混沌的空氣,在冬季北方乾燥地區,多數情況下霧霾其實專指霾。研究清楚霾有重要意義,有了它形成的機理就可以有針對性的從根本上來防止霾產生。
現在一般認為霾的一個基本來源是不完全燃燒產生的。這個來源和中國國情有直接關系,在
我國有5.9億居民在室內直接使用固體燃料做飯;4.7億居民在室內直接使用固體燃料取暖。集中供暖也有為數極大的小鍋爐,發電廠也擁有巨量的燃煤鍋爐。鍋爐和普通民居在燃燒產生霾的原因上有一個重要區別,低溫燃燒和高溫燃燒可以產生不同種類的霾。

霾的原始來源之一 用火

以木材為例,燃點300度左右(200-290),起燃後分解為氣體和液體,再被氧氣氧化,火焰溫度升高一倍,水分在干木材中佔15%,在燃燒中起到的作用十分可疑:一方面水分使的稀釋作用燃燒溫度受到限制;在高溫時,水分參與反應:H2O+C----H2+CO----C+H2O,反復發生,其中的碳單質極易被氧化,但在低溫缺氧時也容易聚集,燃料中的雜質都會加速這個過程,如碳繼續凝聚,可以產生多層微晶結構。在低溫下收集這種凝聚顆粒,就是俗稱的碳黑。空氣中的氣體不燃氣體如氮氣,起到稀釋降溫作用,這就是普通燃燒溫度受限的原因。

純的炭黑具有中空多孔結構,表面具有局部氧化的標記:形成內部吸附力強,表面活性高的雙重特點,炭黑顆粒繼續與其他雜質或者吸附或者發生化學反應,直徑不斷增大形成霾顆粒的核心。再由於多孔炭的吸附保護作用,空氣中的有害物質:微生物類,如孢子,衣殼類病毒,重金屬氣體都有可能獲得吸附保護。再有,顆粒物可以形成膠體結構,穩定存在於空氣中,威脅人的呼吸系統。

之二 工業用火
再以熱電廠鍋爐為例。與普通燃燒不同的是,工業鍋爐經過優化,燃燒溫度可以達到千度以上,在大大提高燃煤熱效率的同時,也帶來了副作用。空氣中的氮氣在高溫下與氧氣反應,產生氮氧化物,是一種污染氣體。氮氧化物進而與水分、其他雜質可以產生硝酸鹽,亞硝酸鹽,都可以作為硝酸鹽為主一類霾的核心。燃煤中固有的硫分也被氧化,產生二氧化硫,與氮氧化物互相促進產生酸性氧化性氣體,形成硫酸鹽為主一類霾的核心。值得一提的是,這個過程和汽車發動機燃油的燃燒反應產生的結果類似,都有氮氧化物和二氧化硫導致的霾產生。與普通民居所涉及燃燒不同的是,工業鍋爐和汽車發動機,都有尾氣處理工藝來保證回收大部分的顆粒物,熱電廠的除塵設施可以回收超過99%的顆粒物。但值得痛心的是,個別不負責任的熱電廠其實並不使用除塵設施,造成顆粒物嚴重超排。

對人的影響
霾一旦產生,就很難清除,除非氣象條件許可,否則霧霾天氣會在大氣中形成逆溫效應。比如在北方地面因為霧霾而保持低溫,大氣高層則受陽光作用溫度升高,形成底層大密度高層低密度的穩定結構。正常晴天時,地面吸收熱量多,表層空氣上升可以帶動地面污染物向上擴散,這種擴散被逆溫效應打斷,造成連續不斷的霧霾天。
霧霾天,影響人的心理、身體健康,嚴重降低幸福指數。在病理方面,霧霾對人的呼吸系統、心血管系統、孕婦的生理、生殖系統,都已經有了被證實的惡劣影響。鍾南山院士關於霧霾的闡述就十分清楚的表達了霧霾對人體具有顯著和慢性影響的特點。從統計意義上來說,嚴重霧霾會增加相當大的早死現象。

防護
在霧霾環境中,有效防護pm2.5的口罩為N95級,但是體感憋悶,並非長時間可以採用的個人設備。對居室、教室環境來說,空氣凈化器可以起到過濾pm2.5的作用,其中起作用的就是一層濾網。DIY自製空氣凈化器和商用凈化器都採用同樣的濾網,起到同樣的作用,在這方面可以預期空氣凈化器會有一個低價化的趨勢。家用的吸塵器中也採用過濾裝置,可以防止PM0.2-pm1的顆粒物泄露,原理其實是一樣的通過過濾網這樣的耗材來實現。
對個人來說盡可能避免暴露在霧霾中、暴露後及時洗凈皮膚、沖洗鼻腔都是有用的。

最終解決霧霾問題,需要大力壓減燃煤消耗,提高車輛用油的品質,盡可能利用其他能源如太陽能、風能、生物質能;另一方面在壓減的同時,對已有的設備進行嚴格控制顆粒物排放,才能從源頭上解決霧霾的產生。

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